EP0693665B1 - Anordnung zur Verbindung von zwei oder mehr Wärmetauschern - Google Patents

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EP0693665B1
EP0693665B1 EP95110372A EP95110372A EP0693665B1 EP 0693665 B1 EP0693665 B1 EP 0693665B1 EP 95110372 A EP95110372 A EP 95110372A EP 95110372 A EP95110372 A EP 95110372A EP 0693665 B1 EP0693665 B1 EP 0693665B1
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EP
European Patent Office
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snap
catch
arrangement according
arrangement
collector
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EP95110372A
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English (en)
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EP0693665A2 (de
EP0693665A3 (de
Inventor
Reinhard Heine
Artur Dipl.-Ing. Wäsch (FH)
Uwe Dipl.-Ing. Hoffrogge
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
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Publication of EP0693665A3 publication Critical patent/EP0693665A3/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F28F9/002Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F28D1/0435Combination of units extending one behind the other
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/08Fastening; Joining by clamping or clipping
    • F28F2275/085Fastening; Joining by clamping or clipping with snap connection
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/10Movable elements, e.g. being pivotable
    • F28F2280/105Movable elements, e.g. being pivotable with hinged connections

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for connecting two or more heat exchangers with each other, each with collection boxes, especially made of plastic and with between them running flow paths with heat exchange surfaces for a heat exchange medium are provided.
  • the invention has for its object an arrangement of to create the type mentioned above, with the two, or also several heat exchangers firmly together in a simple manner can be connected without problems by different Thermal expansion of the two heat exchangers or due to tolerance Dimensional deviations can occur.
  • This object is achieved according to the invention in that one for connecting the heat exchanger the header boxes of a heat exchanger at a distance from each other and projecting approximately perpendicularly from its longitudinal direction Pins are assigned, which in corresponding openings in bracket-like counter bearings on the assigned collecting box of the other Heat exchanger insertable and by pivoting one Counter bearing surface can be positioned in a certain end position are, and further in that the other two collection boxes Locking devices, in particular snap hooks, for Securing the end position of the pins and the two heat exchangers assigned.
  • This configuration makes it complex Connecting elements such as screws, brackets or the like. superfluous.
  • One heat exchanger can be inserted on the other pre-positioned its cones and then by collapsing brought into its end position against the other heat exchanger and be locked there.
  • each Snap tabs may be provided, each about End area of a collection box are assigned and with their Swivel axes are aligned perpendicular to each other.
  • the cross sections at least one of the pins and the associated opening of the counter bearing adapted to each other in the longitudinal direction of the collecting boxes be so that after inserting the pin into the associated Openings and when swiveling also an exact Alignment of the two water boxes in the direction of the longitudinal axis their collection boxes can be done.
  • one of the two pegs has a rectangular, the other, on the other hand, a cross section of a square with two side walls aligned parallel to each other, with at least one other side wall at an angle to yours opposite side wall runs and in their inclination the inclination of using it when positioning the heat exchanger cooperating wall of the counter bearing corresponds.
  • One of the pins receives at least one design Page a wedge-like formation that leads to a Alignment in one direction during the swiveling process occurs without special measures for such an orientation are to be met. Since the bevel is only in one Direction and on a side wall, it remains for the Spigot still possible to be perpendicular to the longitudinal axes of the Move collection boxes when thermal expansion occurs should.
  • each snap tab has a contact surface for a stop of a heat exchanger and a counter surface as a locking edge and a resilient rib is assigned, so that the snap edge is assigned that its free end in the trajectory the end of the snap tab provided with the locking hooks lies and with the snap-in latch locked against the by Locking hook facing away from the end of the snap tabs presses.
  • This configuration ensures, on the one hand, because of the vertical arrangement of the snap tabs to each other that also a production-related parallelogram shape, i.e. a shape of the heat exchanger deviating from an exact rectangle, that actually occur in practice due to manufacturing can, can be compensated.
  • the vertical snap tab is placed near a fixed storage location and it can their function even with angular deviations of the floor fully meet.
  • FIG. 1 to 3 is an arrangement consisting of a Intercooler (1) and a coolant cooler (2) shown which are both firmly connected.
  • Both the intercooler (1) as well as the coolant cooler that is used for cooling of the engine coolant of an internal combustion engine, not shown for one vehicle are each with collection boxes (3, 4) or (5, 6) provided, between which in no closer shown because so-called finned tube blocks (7 and 8) run as heat exchange surfaces for the one between the collection boxes (3, 4) on the one hand and (5, 6) serve on the other hand flowing heat exchange medium.
  • the coolant cooler (2) is thereby in the example shown attached to the charge air cooler (1) that two about perpendicular to the longitudinal direction of the collecting tank (5) of the Coolant cooler (2) protruding from the header tank (5)
  • Pins (9 and 10) in corresponding openings in a bow-like manner trained counter bearings (11 and 12) engage, each on the side of the collection boxes pointing towards the coolant cooler (2) (3) are attached.
  • the pins (9 and 10) lie both on the counter bearing (11 or 12) and on stop surfaces (13 and 14), which are also on the collection box (3) are attached.
  • the coolant cooler (2) is therefore thereby with the one already firmly in the engine compartment Vehicle arranged intercooler (1) connected that he is placed at a slight angle to the charge air cooler (1), that the longitudinal axes indicated in Figures 6 and 7, respectively (15, 16) each take the position (15 'or 16').
  • the coolant cooler (2) is then swiveled clockwise, until that shown in Figures 6 and 7 and 3 respectively Assembly position is reached.
  • the pins (9 and 10) are then held firmly and securely by their bilateral system.
  • the pin (10) therefore forms with his Counter bearing (12) a fixed bearing, which ensures secure anchoring leads the two heat exchangers together.
  • both side walls (10c and 10b) are oblique to the parallel Side walls (10a) arranged and the associated Inner walls (12b) of the abutment (12) both incline this Side walls are adjusted.
  • FIGs 10 and 10a first show that the collecting box (6) of the coolant cooler (2) on the left in Figure 1
  • a snap tab arrangement (17) shown above is that of an elastic on part of the collection box (4) of the intercooler (1) attached snap tab (21) with a hook (22) at its end and out of one associated with this snap tab (21) or its hook (22)
  • Latching edge (23) which in the exemplary embodiment has a contact surface (24) for interaction with a counter surface (25) is assigned to the collecting box (4).
  • a resilient securing web (26) is also arranged, the Task when assembled is the snap tab (21) in the end position reached. This is possible better from Figure 10a, where the last phase of the assembly process is shown.
  • the collection boxes (3, 4 5 and 6) of intercooler and coolant cooler (2) are made of plastic and that also bis the parts now described, including the snap tab (21) or pins (9 and 10) made of plastic.
  • the design the contact surface (24) as a leg on an im remaining U-shaped rib (28) therefore ensures that for Assembly required elasticity. It also brings that Advantage with itself that certain manufacturing tolerances are compensated can be because the two heat exchangers in each Case can be pressed together so far that the Snap tab (21) snaps into place.
  • the snap tab assembly (17) is vertical as described arranged.
  • the snap-tab arrangement (18), on the other hand, is horizontal. This configuration also enables the two Assemble heat exchangers, even if their outer shape is due to the production process is not exactly rectangular, but what is usual has a certain parallelogram shape.
  • This horizontal Snap arrangement also consists of a snap tab (29) with a hook (30) attached to the collecting box (6) of the coolant cooler (2) is attached and from a locking edge (31) and a contact surface (32), the collection box (4) of the charge air cooler (1) are assigned. With the contact surface (32) in turn acts a counter surface (33) of the collecting box (6) together on an angled projection (34) is attached, from which the snap tab (29) protrudes.
  • the snap tab (29) is a securing web (35) assigned to a contact edge to secure the locking position the snap tab (29), but also still an actuating web (36), the function of which based on the Figures 11a to 11c will be explained.
  • This actuation bridge (36) is assigned a rib projecting from it (37) with a recess (38) in which when engaged Snap tab (29) the head of the hook (30) has space.
  • FIG. 11a It can first be seen from FIG. 11a that one can disassemble at the poorly accessible location of the snap tab (18) a tool (39) on the underside of the two heat exchangers, roughly in the form of a screwdriver, from the side in the space between the hook (30) and one upwards Rib (40) of the support (32) can be inserted.
  • a tool (39) on the underside of the two heat exchangers roughly in the form of a screwdriver
  • this tool can be inserted further the wall (37) captured below and according to Figure 11c be pressed up so that the recess (38) and its securing edge the safety bar (35) is lifted as far up is that the hook of the snap tab (29) from its The locking edge (31) becomes free and the coolant cooler (2) can swivel from the charge air cooler (1) and now in Counterclockwise until the pins (9 and 10) again the inclination previously mentioned during assembly to their contact surfaces (11a and 13) and in this way the coolant cooler from the charge air cooler can be solved. It goes without saying before the dismantling process also necessary to release the upper snap tab (17), before the coolers can be taken apart.
  • the configuration according to the invention makes it very simple way without the use of screwing tools or the like possible a secure and permanent connection between to manufacture two heat exchangers.
  • a third heat exchanger e.g. one Oil cooler
  • the pin bearing (pin 9 and 10) on the one hand and the arrangement of the snap tabs (which are perpendicular to each other) on the other hand in addition to easy handling also the security for an exact alignment of each other attached heat exchanger.
  • the possibility of manufacturing tolerances to compensate also exists and Possibility that the new connection absorbs thermal expansion.
  • the configuration according to the invention is particularly suitable for Heat exchanger with plastic collection boxes because then the previously mentioned parts in one piece in a simple manner have them made with the collection boxes.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung von zwei oder mehr Wärmetauschern untereinander, die jeweils mit Sammelkästen, insbesondere aus Kunststoff und mit zwischen diesen verlaufenden Strömungswegen mit Wärmetauschflächen für ein Wärmetauschmedium versehen sind.
Es ist in der Praxis, insbesondere im Fahrzeugbau, oftmals notwendig, mehrere Wärmetauscher zusammenzubauen, um beispielsweise bei einem Nutzfahrzeug einen Ladeluftkühler mit dem Kühler für das Motorkühlmittel zu verbinden. Die Montage solcher Wärmetauscher kann sich dann als sehr aufwendig erweisen, wenn beispielsweise bei beengten Platzverhältnissen in den Motorräumen von Kraftfahrzeugen der eine Kühler an dem bereits im Fahrzeug befindlichen Kühler angebracht werden soll.
Da die Verbindungen der beiden Kühler so gestaltet sein sollen, daß sie die unterschiedliche Wärmedehnung der beiden Kühler ausgleichen und auch noch Fertigungstoleranzen aufnehmen sollen, hat man bisher spezielle Halterungen und Schraubverbindungen vorgesehen, damit auch die durch die Beschleunigung der Massen beim Fahrzeugbetrieb auftretenden Kräfte einwandfrei aufgenommen werden können. Der Montagevorgang mit solchen Schraubverbindungen ist aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der zwei, oder auch mehrere Wärmetauscher in einfacher Weise fest miteinander verbunden werden können, ohne daß Probleme durch unterschiedliche Wärmedehnungen der beiden Wärmetauscher oder durch toleranzbedingte Maßabweichungen auftreten können.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Verbindung der Wärmetauscher einem der Sammelkästen eines Wärmetauschers im Abstand zueinander und etwa senkrecht von seiner Längsrichtung abstehende Zapfen zugeordnet werden, die in entsprechende Öffnungen in bügelartigen Gegenlagern am zugeordneten Sammelkasten des anderen Wärmetauschers einführbar und durch Verschwenken um eine Gegenlagerfläche in einer bestimmten Endlage positionierbar sind, und ferner dadurch, daß den anderen beiden Sammelkästen Arretiereinrichtungen, insbesondere Schnapphaken, zur Sicherung der Endlage der Zapfen und der beiden Wärmetauscher zugeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung werden aufwendige Verbindungselemente wie Schrauben, Halterungen o.dgl. überflüssig. Der eine Wärmetauscher kann am anderen durch Einführen seiner Zapfen vorpositioniert und dann durch das Einklappen gegen den anderen Wärmetauscher in seine Endlage gebracht und dort verriegelt werden.
Aus der EP 0 346 602 B1 ist es zwar für die Befestigung von Seitenteilen eines Kühlers für Fahrzeugmotoren schon bekannt, in Aussparungen der Seitenteile Zapfen eingreifen zu lassen, die an den Sammelkästen befestigt sind und in der Art von Scharnieren wirken, um zur Montage ein Anklappen der Seitenteile an die Sammelkästen zu ermöglichen. Bei der Anordnung von Seitenteilen spielt die gegenseitige Ausrichtung von zwei Wärmetauschern, die auch unterschiedlichen Wärmedehnungen unterliegen können, keine Rolle. Die eingeschwenkte Lage der Seitenteile wird dort auch durch Keile gesichert, die gesondert einzuschieben sind. Mit der Verbindung von zwei oder mehr Wärmetauschern hat die dort gezeigte Einrichtung nichts gemeinsam.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens können als Arretiereinrichtung zwei um jeweils eine Achse elastisch schwenkbare Schnapplaschen vorgesehen sein, die jeweils etwa dem Endbereich eines Sammelkastens zugeordnet sind und mit ihren Schwenkachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind. In Weiterbildung der Erfindung können die Querschnitte mindestens eines der Zapfen und der ihm zugeordneten Öffnung des Gegenlagers in der Längsrichtung der Sammelkästen aneinander angepaßt sein, so daß nach dem Einführen der Zapfen in die zugeordneten Öffnungen und beim Verschwenken auch eine exakte Ausrichtung der beiden Wasserkästen in Richtung der Längsachse ihrer Sammelkästen erfolgen kann. Dies kann noch dadurch gefördert werden, daß einer der beiden Zapfen einen rechtekkigen, der andere dagegen einen Querschnitt eines Viereckes mit zwei parallel zueinander ausgerichteten Seitenwänden hat, bei dem mindestens eine weitere Seitenwand schräg zu der ihr gegenüberliegenden Seitenwand verläuft und in ihrer Neigung der Neigung der mit ihr beim Positionieren des Wärmetauschers zusammenwirkenden Wand des Gegenlagers entspricht. Durch diese Ausgestaltung erhält einer der Zapfen zumindest auf einer Seite eine keilartige Ausbildung, die dazu führt, daß eine Ausrichtung in einer Richtung während des Schwenkvorganges eintritt, ohne daß besondere Maßnahmen für eine solche Ausrichtung zu treffen sind. Da die Abschrägung nur in einer Richtung und an einer Seitenwand erfolgt, bleibt es für die Zapfen dennoch möglich, sich senkrecht zu den Längsachsen der Sammelkästen zu verschieben, wenn Wärmedehnungen auftreten sollten.
In Weiterbildung der Erfindung kann eine der Schnapplaschen horizontal und die andere vertikal ausgerichtet sein, wobei dann jeder Schnapplasche eine Anlagefläche für einen Anschlag eines Wärmetauschers und eine Gegenfläche als Einrastkante sowie eine federnde Rippe zugeordnet ist, die so der Einrastkante zugeordnet wird, daß ihr freies Ende in der Bewegungsbahn des mit den Rasthaken versehenen Endes der Schnapplasche liegt und bei eingerasteter Schnapplasche gegen die von den Rasthaken abgewandte Seite des Endes der Schnapplaschen drückt. Diese Ausgestaltung gewährleistet zum einen, wegen der senkrechten Anordnung der Schnapplaschen zueinander, daß auch eine fertigungsbedingte Parallelogrammform, d.h. eine von einem exakten Rechteck abweichende Form der Wärmetauscher, die in der Praxis tatsächlich herstellungsbedingt auftreten kann, ausgeglichen werden kann. Die vertikale Schnapplasche wird nahe einer Festlagerstelle angeordnet, und siekann auch bei Winkelabweichungen des Bodens ihre Funktion voll erfüllen.
Da im Bereich der horizontal angeordneten Schnapplasche auch mit einer Schräglage des Bodens gerechnet werden muß, ist es vorteilhaft, wenn die Auflagefläche der horizontal ausgerichteten Schnapplasche etwas elastisch ausgebildet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt, die im folgenden erläutert wird. Es zeigen:
Fig. 1
die schematische Darstellung einer Frontansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Verbindung eines Ladeluftkühlers und eines Kühlmittelkühlers,
Fig. 2
die Seitenansicht der Anordnung der Figur 1 in Richtung des Pfeiles II der Figur 1,
Fig. 3
die Draufsicht auf die Anordnung der Figur 1 in Richtung des Pfeiles III der Figur 1 gesehen,
Fig. 4
die Seitenansicht der Anordnung der Figur 1 in Richtung des Pfeiles IV gesehen,
Fig. 5
die Darstellung des Teilschnittes durch die linken Sammelkästen der Figur 1 in Richtung der Schnittlinie V-V,
Fig. 6
die vergrößerte Detaildarstellung des Schnittes nach der Linie VI-VI in Figur 1,
Fig. 7
die vergrößerte Detaildarstellung der Einzelheit VII in Figur 3,
Fig. 8
die schematische Darstellung des Schnittes VIII-VIII durch die Zapfenverbindung der Figur 6,
Fig. 9
die schematische Darstellung des Schnittes nach der Linie IX-IX in Figur 7,
Fig. 10 und 10a
die vergrößerte Darstellung der in der Figur 1 links oben gezeigten Schnapplaschenverbindung im nicht montierten, Figur 10a die Schnapplaschenverbindung der Figur 10 während des Verbindungsvorganges,
Fig. 11
die vergrößerte Darstellung des Detail XI in Fig. 2 mit der unteren Schnapplaschenverbindung der Anordnung der Fig. 1 im Verriegelungszustand,
Fig. 11a
die Schnapplaschenverbindung der Figur 11 während eines ersten Schrittes zur Aufhebung der Schnapparretierung,
Fig. 11b
eine Darstellung ähnlich Fig. 11a, jedoch in einer weiteren Lösephase,
Fig. 11c
die auf die Phase der Fig. 11b folgende Demontagephase, in der der Haken der Schnapplasche von seiner Gegenfläche frei wird, und
Fig. 11d
die Schnapplaschenanordnung der Fig. 11, jedoch im gelösten Zustand.
In den Figuren 1 bis 3 ist eine Anordnung bestehend aus einem Ladeluftkühler (1) und einem Kühlmittelkühler (2) gezeigt, die beide fest miteinander verbunden sind. Sowohl der Ladeluftkühler (1) als auch der Kühlmittelkühler, der zur Kühlung des Motorkühlmittels einer nicht gezeigten Verbrennungskraftmaschine für ein Fahrzeug dient, sind jeweils mit Sammelkästen (3, 4) bzw. (5, 6) versehen, zwischen denen in nicht näher dargestellter, weil bekannter Weise sogenannte Rippenrohrblöcke (7 bzw. 8) verlaufen, die als Wärmetauschflächen für das jeweils zwischen den Sammelkästen (3, 4) einerseits und (5, 6) andererseits strömende Wärmetauschmedium dienen. Der Kühlmittelkühler (2) ist bei dem gezeigten Beispiel dadurch an dem Ladeluftkühler (1) befestigt, daß zwei etwa senkrecht zu der Längsrichtung des Sammelkastens (5) des Kühlmittelkühlers (2) vom Sammelkasten (5) aus abstehende Zapfen (9 und 10) in entsprechende Öffnungen in bügelartig ausgebildeten Gegenlagern (11 und 12) eingreifen, die jeweils auf der zum Kühlmittelkühler (2) hinweisenden Seite der Sammelkästen (3) angebracht sind. Die Zapfen (9 bzw. 10) liegen dabei sowohl an dem Gegenlager (11 bzw. 12) als auch an Anschlagflächen (13 und 14) an, die ebenfalls an dem Sammelkasten (3) angebracht sind.
Wie aus den vergrößerten Darstellungen der Figuren 6 und 7 hervorgeht, liegt dabei der Zapfen (9) des Sammelkastens (5) mit seiner vom Sammelkasten (3) wegweisenden Seite an der Innenfläche des bügelartigen Gegenlagers (11) und mit einer dem Sammelkasten (3) zugewandten Seite an der Anschlagfläche (13) an, wenn er, so wie dies in den Figuren 6, 7 oder 3 gezeigt ist, sich in seiner Befestigungslage befindet.
Aus den Figuren 6 und 7 wird auch deutlich, daß die Anschlagflächen (13 bzw. 14) jeweils versetzt zu den Gegenlagerflächen (11a bzw. 12a) der bügelartigen Gegenlager (11 bzw. 12) angeordnet sind. Diese versetzte Anordnung ermöglicht es, bei der Montage die Zapfen (9 und 10) gegenüber der Darstellung der Figuren 6 und 7 jeweils im Gegenuhrzeigersinn um einen bestimmten Winkel verschwenkt in die in ihren Abmessungen größer als der Querschnitt der Zapfen (9 und 10) ausgebildeten Öffnungen zwischen den Anschlagflächen (13, 14) und der jeweils linken Kante der Gegenlagerflächen (11a und 12a) einzuschieben, ehe zum Zweck der Montage ein Schwenkvorgang im Uhrzeigersinn erfolgt. Der Kühlmittelkühler (2) wird daher dadurch mit dem beispielsweise schon fest im Motorraum eines Fahrzeuges angeordneten Ladeluftkühler (1) verbunden, daß er leicht schräg zum Ladeluftkühler (1) gestellt wird, etwa so, daß die in den Figuren 6 und 7 jeweils angedeuteten Längsachsen (15, 16) jeweils die Position (15' bzw. 16') einnehmen. Der Kühlmittelkühler (2) wird dann im Uhrzeigersinn verschwenkt, bis die in den Figuren 6 und 7 bzw. 3 dargestellte Montagelage erreicht ist. Die Zapfen (9 und 10) werden dann durch ihre beidseitige Anlage fest und sicher gehalten.
Aus den Figuren 8 und 9 geht außerdem hervor, daß der obere Zapfen (9) mit seitlichem Spiel innerhalb seines bügelartigen Gegenlagers (11) geführt ist. Der Zapfen (9) bildet daher mit dem Gegenlager (11) eine Art Loslager, die es ermöglicht, daß Längenänderungen der Wärmetauscher in Richtung ihrer Sammelkästen aufgenommen werden können. Längenänderungen in Richtung der Rohre der nicht näher dargestellten Krippenrohrblökke, d.h. Längenänderungen quer zu den Sammelkästen (3 bzw. 5) können durch die Längsverschiebbarkeit der Zapfen (9 bzw. 10) in ihrer Lage zwischen den Anschlagflächen (13 bzw. 14) und den Gegenlagerflächen (11a bzw. 12a) aufgenommen werden.
Um aber eine eindeutige Zuordnung der Montagelage des Kühlmittelkühlers (2) zum Ladeluftkühler (1) zu erhalten, ist der Zapfen (10), wie Figur 8 zeigt, mit einem Querschnitt in der Form eines Viereckes mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden (10a) und einer senkrecht dazu stehenden Seitenwand (10b) ausgestattet. Die vierte Seitenwand (10c) ist schräg gegenüber der Seitenwand (10b) geneigt und ihr ist eine entsprechend schräg geneigte Innenwand (12b) des bügelartigen Widerlagers (12) zugeordnet. Bei der Verschwenkung des Kühlmittelkühlers (2) im Uhrzeigersinn zum Zweck der Befestigung, wird daher der Zapfen (10) in der Darstellung der Figur 8 von unten nach oben keilförmig in die an seine Querschnittsform angepaßte Ausnehmung innerhalb des Gegenlagers (12) hereingedrückt. Der Zapfen (10) bildet daher mit seinem Gegenlager (12) ein Festlager, das zu einer sicheren Verankerung der beiden Wärmetauscher aneinander führt. Natürlich wäre es auch möglich, die entsprechende Keilwirkung zu erzielen, wenn beide Seitenwände (10c und 10b) schräg zu den parallelen Seitenwänden (10a) angeordnet und die zugeordneten Innenwände (12b) des Widerlagers (12) beide der Neigung dieser Seitenwände angepaßt werden.
Die Sicherung der durch die Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn erreichten Montagelage wird beim Ausführungsbeispiel jeweils durch Schnapplaschen (17 und 18) erreicht, deren Ausgestaltung im einzelnen aus den Figuren 10 und 11 hervorgeht, wie auch noch beschrieben werden wird. Den Sammelkästen (4 und 6) ist aber außer diesen Schnapplaschen (17 und 18) noch ein weiterer Kraftaufnahmepunkt zugeordnet, der eine formschlüssige Lagesicherung bewirken soll. Zu diesem Zweck ist dem Sammelkasten (6) des Kühlmittelkühlers (2) ein nach einer Seite abstehender Hohlzapfen (19) zugeordnet, der passend in einen Hohlzapfen (20) hereingesteckt ist, der vom Sammelkasten (4) absteht.
Die Figuren 10 und 10a zeigen zunächst, daß dem Sammelkasten (6) des Kühlmittelkühlers (2) an der in der Figur 1 links oben gezeigten Stelle eine Schnapplaschenanordnung (17) zugeordnet ist, die aus einer elastisch an einem Teil des Sammelkastens (4) des Ladeluftkühlers (1) angebrachten Schnapplasche (21) mit einem Haken (22) an ihrem Ende und aus einer dieser Schnapplasche (21) bzw. ihrem Haken (22) zugeordneten Rastkante (23) besteht, der beim Ausführungsbeispiel eine Anlagefläche (24) zum Zusammenwirken mit einer Gegenfläche (25) am Sammelkasten (4) zugeordnet ist. Am Sammelkasten (6) ist ferner ein federnder Sicherungssteg (26) angeordnet, dessen Aufgabe im montierten Zustand darin besteht, die Schnapplasche (21) in der erreichten Endstellung zu sichern. Dies geht besser aus Figur 10a hervor, wo die letzte Phase des Montagevorganges gezeigt ist. Bei der Verschwenkung des Kühlmittelkühlers (2) im Uhrzeigersinn stößt das freie Ende der Schnapplasche (21) mit dem Rasthaken (22) gegen den Sicherungssteg (26) und drückt diesen zunächst in die Lage (26'), bis durch weiteres Andrücken des Kühlmittelkühlers (2) in Richtung des Pfeiles (27) nach einer gewissen elastischen Verformung der Anlagefläche (24) der Rasthaken (22) hinter seine Rastkante (23) einrastet. Ist dies geschehen, dann wird der Sicherungssteg frei und bewegt sich aufgrund seiner Elastizität wieder in die Lage (26) zurück. Er drückt dann mit seinem freien Ende von außen gegen den Rasthaken (22) und verhindert ein unbeabsichtigtes Lösen dieses Hakens aus der Montagestellung.
Es darf bei dieser Gelegenheit erwähnt werden, daß die Sammelkästen (3, 4 5 und 6) von Ladeluftkühler und Kühlmittelkühler (2) aus Kunststoff hergestellt sind und daß auch allebis jetzt beschriebenen Teile, also auch Schnapplasche (21) oder Zapfen (9 und 10) aus Kunststoff bestehen. Die Ausgestaltung der Anlagefläche (24) als ein Schenkel an einer im übrigen U-förmigen Rippe (28) gewährleistet daher die für die Montage erforderliche Elastizität. Sie bringt auch noch den Vorteil mit sich, daß gewisse Herstellungstoleranzen ausgeglichen werden können, weil die beiden Wärmetauscher in jedem Fall soweit aneinander gedrückt werden können, daß die Schnapplasche (21) einrastet.
Die Schnapplaschenanordnung (17) ist, wie beschrieben, vertikal angeordnet. Die Schnapplaschenanordnung (18) dagegen horizontal. Diese Ausgestaltung ermöglicht es auch, die beiden Wärmetauscher zusammenzufügen, auch wenn ihre Außenform fertigungsbedingt nicht exakt rechteckig ist, sondern, was üblich ist, eine gewisse Parallelogrammform aufweist. Diese horizontale Rastanordnung besteht ebenfalls aus einer Schnapplasche (29) mit einem Haken (30), die am Sammelkasten (6) des Kühlmittelkühlers (2) angebracht ist und aus einer Rastkante (31) und einer Anlagefläche (32), die dem Sammelkasten (4) des Ladeluftkühlers (1) zugeordnet sind. Mit der Anlagefläche (32) wiederum wirkt eine Gegenfläche (33) des Sammelkastens (6) zusammen, die an einem winkelförmigen Ansatz (34) angebracht ist, von dem aus auch die Schnapplasche (29) abragt.
Gemäß Fig. 11 ist der Schnapplasche (29) ein Sicherungssteg (35) zugeordnet, der eine Anlagekante zum Absichern der Rastlage der Schnapplasche (29) aufweist, aber zusätzlich auch noch einen Betätigungssteg (36), dessen Funktion anhand der Figuren 11a bis 11c erläutert werden wird. Diesem Betätigungssteg (36) zugeordnet ist eine von diesem abstehende Rippe (37) mit einer Ausnehmung (38), in der bei eingerasteter Schnapplasche (29) der Kopf des Hakens (30) Platz hat.
Aus der Figur 11a wird zunächst erkennbar, daß man zur Demontage an der schlecht zugängigen Stelle der Schnapplasche (18) an der Unterseite der beiden Wärmetauscher ein Werkzeug (39), etwa in der Form Schraubendrehers vorsieht, der von der Seite in den Raum zwischen dem Haken (30) und einer nach obenstehenden Rippe (40) der Abstützung (32) eingeführt werden kann. Nach Figur 11b kann durch das weitere Einführen dieses Werkzeuges die Wand (37) unten erfaßt und gemäß Figur 11c nach oben gedrückt werden, so daß die Ausnehmung (38) und ihre Sicherungskante des Sicherungssteges (35) so weit nach oben abgehoben wird, daß der Haken der Schnapplasche (29) von seiner Rastkante (31) frei wird und sich der Kühlmittelkühler (2) vom Ladeluftkühler (1) abschwenken läßt und zwar nunmehr im Gegenuhrzeigersinn so lange, bis auch die Zapfen (9 und 10) wieder die vorher anläßlich der Montage erwähnte Schrägstellung zu ihren Anlageflächen (11a und 13) einnehmen und sich auf diese Weise dann der Kühlmittelkühler vom Ladeluftkühler lösen läßt. Selbstverständlich wird es vor dem Demontagevorgang auch notwendig, die obere Schnapplasche (17) zu lösen, ehe die Kühler auseinandergenommen werden können.
Durch die Ausgestaltung nach der Erfindung wird es in sehr einfacher Weise ohne die Zuhilfenahme von Schraubwerkzeugen o.dgl. möglich, eine sichere und dauerhafte Verbindung zwischen zwei Wärmetauschern herzustellen. Natürlich wäre es auch denkbar, noch einen dritten Wärmetauscher, z.B. einen Ölkühler, in ähnlicher Art und Weise zusätzlich zu befestigen, wenn dafür eine Notwendigkeit besteht. Durch die Ausgestaltung der Zapfenlagerung (der Zapfen 9 und 10) einerseits und der Anordnung der Schnapplaschen (die senkrecht aufeinanderstehen) andererseits, wird neben der einfachen Handhabung auch die Sicherheit für eine exakte Ausrichtung der aneinander befestigten Wärmetauscher gegeben. Die Möglichkeit, Herstellungstoleranzen auszugleichen, besteht ebenfalls und die Möglichkeit, daß die neue Verbindung Wärmedehnungen aufnimmt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich besonders für Wärmetauscher mit Sammelkästen aus Kunststoff, weil sich dann die vorher erwähnten Teile in einfacher Weise auch einstückig mit den Sammelkästen herstellen lassen.

Claims (10)

  1. Anordnung von zwei oder mehr Wärmetauschern untereinander, die jeweils mit Sammelkästen (3, 4) bzw. (5, 6), insbesondere aus Kunststoff, und mit zwischen diesen verlaufenden Strömungswegen (Rippenrohrblöcke 7, 8) mit Wärmetauschflächen für ein Wärmetauschmedium versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Wärmetauscher einem (5) der Sammelkästen eines Wärmetauschers (2) im Abstand zueinander und etwa senkrecht zu der Längsrichtung der Sammelkästen abstehende Zapfen (9, 10) zugeordnet sind, die in Öffnungen in bügelartigen Gegenlagern (11, 12) am zugeordneten Sammelkasten (3) des anderen Wärmetauschers (1) einführbar und durch Verschwenken um eine Gegenlagerfläche (11a, 12a) in einer bestimmten Endlage positionierbar sind, und daß den anderen beiden Sammelkästen (4, 6) Arretiereinrichtungen (17, 18), insbesondere Schnapphaken, zur Sicherung der Endlage der Zapfen und der beiden Wärmetauscher zugeordnet sind.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Arretiereinrichtungen zwei um jeweils eine Achse elastisch schwenkbare Schnapplaschenanordnungen (17, 18) vorgesehen sind, die jeweils etwa dem Endbereich eines Sammelkastens zugeordnet sind und mit ihren Schwenkachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte mindestens eines der Zapfen (10) und der ihm zugeordneten Öffnung des Gegenlagers (12) in der Längsrichtung der Sammelkästen aneinander angepaßt sind.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Zapfen (9) mit einem rechteckigen, der andere (10) dagegen mit einem Querschnitt eines Vierecks mit zwei parallel zueinander ausgerichteten Seitenwänden (10a) versehen ist, bei dem mindestens eine weitere Seitenwand (10c) schräg zu den parallelen Seitenwänden (10a) verläuft und in ihrer Neigung der Neigung der mit ihr beim Positionieren des Wärmetauschers (2) zusammenwirkenden Wand (12b) des Gegenlagers (12) entspricht.
  5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnapplaschenanordnung (18) horizontal und die andere (17) vertikal ausgerichtet sind.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schnapplaschenanordnungen (17, 18) eine Schnapplasche (21 bzw. 29) aufweist, der eine Anlagefläche (24 bzw. 32) für einen Anschlag (25 bzw. 33) sowie eine Gegenfläche (23 bzw. 31) als Einrastkante und ein federnder Sicherungssteg (26 bzw. 35) zugeordnet ist, der so der Einrastkante (23 bzw. 31) zugeordnet ist, daß sein freies Ende in der Bewegungsbahn des mit dem Rasthaken (22 bzw. 30) versehenen Endes der Schnapplasche (21 bzw. 29) liegt und bei eingerasteter Schnapplasche gegen die von dem Rasthaken abgewandte Seite des Endes der Schnapplasche (21 bzw. 29) drückt.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (33) der horizontal ausgerichteten Schnapplaschenanordnung (18) etwas elastisch ausgebildet ist.
  8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gegenlagerfläche (11a bzw. 12a) der Zapfen (9 bzw. 10) eine ihr gegenüberliegende Anschlagfläche (13 bzw. 14) zugeordnet ist, an der der Zapfen (9 bzw. 10) in seiner Endlage anliegt.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (13 bzw. 14) versetzt gegenüber den Gegenlagerflächen (11a bzw. 12a) angeordnet sind.
  10. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den mit den Schnapplaschenanordnungen (17, 18) ausgestatteten Sammelkästen (4 bzw. 6) mindestens eine zusätzliche Kraftaufnahmestelle in der Form eines in eine Ausnehmung (Hohlzapfen 20) eines Sammelkastens (4) eingreifenden und am anderen Sammelkasten (6) angeordneten Zapfens (19) zugeordnet ist.
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